DE4339748A1 - Verfahren und Anordnung zum Steuern einer Vielzahl von Spritzwerkzeugen für die Oberflächenbeschichtung von Fahrzeugen oder deren Teile - Google Patents
Verfahren und Anordnung zum Steuern einer Vielzahl von Spritzwerkzeugen für die Oberflächenbeschichtung von Fahrzeugen oder deren TeileInfo
- Publication number
- DE4339748A1 DE4339748A1 DE4339748A DE4339748A DE4339748A1 DE 4339748 A1 DE4339748 A1 DE 4339748A1 DE 4339748 A DE4339748 A DE 4339748A DE 4339748 A DE4339748 A DE 4339748A DE 4339748 A1 DE4339748 A1 DE 4339748A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- path points
- controller
- setpoints
- speed
- injection molds
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B19/00—Program-control systems
- G05B19/02—Program-control systems electric
- G05B19/18—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of program data in numerical form
- G05B19/41—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of program data in numerical form characterised by interpolation, e.g. the computation of intermediate points between programmed end points to define the path to be followed and the rate of travel along that path
- G05B19/4103—Digital interpolation
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B2219/00—Program-control systems
- G05B2219/30—Nc systems
- G05B2219/33—Director till display
- G05B2219/33214—Bus between different axis controllers and cpu
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B2219/00—Program-control systems
- G05B2219/30—Nc systems
- G05B2219/33—Director till display
- G05B2219/33337—For each axis a processor, microprocessor
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B2219/00—Program-control systems
- G05B2219/30—Nc systems
- G05B2219/34—Director, elements to supervisory
- G05B2219/34157—Synchronize interpolation of different axis boards, simultaneous start
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B2219/00—Program-control systems
- G05B2219/30—Nc systems
- G05B2219/34—Director, elements to supervisory
- G05B2219/34167—Coarse fine, macro microinterpolation, preprocessor
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B2219/00—Program-control systems
- G05B2219/30—Nc systems
- G05B2219/34—Director, elements to supervisory
- G05B2219/34208—Motion controller
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B2219/00—Program-control systems
- G05B2219/30—Nc systems
- G05B2219/42—Servomotor, servo controller kind till VSS
- G05B2219/42074—Position feedback and speed feedback, speed measured with tacho
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B2219/00—Program-control systems
- G05B2219/30—Nc systems
- G05B2219/45—Nc applications
- G05B2219/45013—Spraying, coating, painting
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computing Systems (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Human Computer Interaction (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)
- Spray Control Apparatus (AREA)
- Injection Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Anordnung zum
Steuern einer Vielzahl von Spritzwerkzeugen für die Oberflächenbeschich
tung von Fahrzeugen oder deren Teile.
Bei Autokarosserien weisen viele Teile, z. B. die Außenseiten des Dachs,
der Türen, der Haube und des Hecks, gleichförmige Teilgeometrien auf.
Diese Teile werden mit Lackierautomaten, insbesondere durch elektrostati
sches Sprühen, beschichtet. Die Lackierautomaten besitzen eine Vielzahl
von Spritzwerkzeugen, an denen die Autokarosserien vorbeibewegt werden.
Um die Spritzwerkzeuge in für die Beschichtung geeigneten Abständen und
Winkeln anzuordnen, werden vielfach Antriebs- und Steuereinrichtungen mit
mehreren Achsen verwendet. Die Spritzwerkzeuge werden längs vor
gegebenen Bahnen bewegt, die von der Form und der Geschwindigkeit der
zu beschichtenden Teile abhängen.
Zum Oberflächenbeschichten können pneumatische oder elektrostatische
Lackierverfahren eingesetzt werden. Bei den pneumatischen Spritzverfahren
erfolgt die Zerstäubung des Lackmaterials in Spritzpistolen. Bei elektro
statischen Spritzverfahren wird zwischen dem Spritzwerkzeug und dem zu
lackierenden Gegenstand ein elektrostatisches Feld mit hoher Gleichspan
nung erzeugt.
Bei der Bewegung der Karosserie in der Lackierstation sind im allgemeinen
Spritzwerkzeuge für die oberen Flächen und die seitlichen Flächen der
Karosserien gleichzeitig in Betrieb. Die oberen Flächen und die seitlichen
Flächen unterscheiden sich in der Geometrie. Darüber hinaus haben die
oberen und seitlichen Flächen verschiedene Neigungen gegenüber der
Horizontalen bzw. Vertikalen. Um die oberen und seitlichen Flächen richtig
zu beschichten, müssen die Spritzwerkzeuge daher mit verschiedenen
Geschwindigkeiten bewegt und längs unterschiedlichen Bahnen geführt
werden. Auch andere Parameter, z. B. der Lackverbrauch pro Zeiteinheit,
können von Spritzwerkzeug zu Spritzwerkzeug unterschiedlich sein.
Aus wirtschaftlichen Gründen werden Lackierautomaten mit einer Vielzahl
von Spritzwerkzeugen benutzt, die alle oder größtenteils zugleich in
Betrieb sind. Die Spritzwerkzeuge müssen in möglichst optimalen Abständen
und Winkelpositionen gegenüber dem jeweils zu beschichtenden Oberflä
chenteil positioniert werden, um einen gleichmäßigen Lackauftrag zu
erreichen. Daher ist es notwendig, wenigstens einen Teil der Spritzwerk
zeuge unabhängig voneinander im Raum lage- und winkelmäßig zu positio
nieren bzw. zu bewegen. Die Spritzwerkzeuge werden z. B. senkrecht auf
die jeweils zu beschichtende Oberfläche in gleichbleibenden Abständen
ausgerichtet.
Die Steuerungen für die Spritzwerkzeuge bzw. deren Antriebe enthalten
Daten für Beschichtungsmuster, die verschieden geformten Oberflächen
zugeordnet sind. Diese Daten beziehen sich auf die Einstellungen der
Spritzwerkzeuge und der von diesen zu durchlaufenden Bahnen bei den
Relativbewegungen zwischen den Spritzwerkzeugen und den zu beschichten
den Oberflächen. Die Programmierung der Steuerungen erfolgt z. B. vor Ort
oder in einer separaten Lackierstation mit Hilfe des "Teach-In"-Verfahrens.
Auch eine "Off-line"-Programmierung ist zumindest für die Gewinnung
grober Bahndaten möglich, die dann z. B. im "Teach-In"-Verfahren
korrigiert werden können.
Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine
Anordnung zum Steuern einer Vielzahl von Spritzwerkzeugen für die
Oberflächenbeschichtung von Fahrzeugen oder deren Teile zu entwickeln,
wobei der Aufwand für die Steuerung trotz des gleichzeitigen Betriebs
mehrerer Spritzwerkzeuge und genauer Positionierung der Spritzwerkzeuge
während des Beschichtens gering ist.
Die Aufgabe wird für das Verfahren erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß
mit einer speicherprogrammierbaren Steuerung zentral für die Vielzahl von
Spritzwerkzeugen die Einstellgrößen, die den Lackdurchfluß jedes Spritz
werkzeugs bestimmen, an Stellglieder für die Spritzwerkzeuge ausgegeben
werden und daß von den Spritzwerkzeugen anzufahrende Bahnpunkte, die
mit grober Teilung gespeichert sind oder durch Grobinterpolation aus
gespeicherten Bahnpunkten gewonnen werden, als Sollwerte an jeweils für
die Bewegungsachsen der Spritzwerkzeuge vorgesehene Lageregler übertra
gen werden, von denen Bahnpunkte durch Feininterpolation zwischen den
übertragenen Bahnpunkten bestimmt und als Sollwerte im Lageregler mit
Lageistwerten verarbeitet werden. Die Sollwerterzeugung für die Lageregler
bzw. Folgeregler werden in grober Form digital zentral erzeugt, wofür eine
speicherprogrammierbare Steuerung ausreicht, die insbesondere einen
Mikroprozessor enthält. Durch die Erzeugung grober Sollwerte wird an
zentraler Stelle der Rechenaufwand reduziert. Die Feininterpolation wird
von den Lagereglern selbst durchgeführt. Hierfür sind die Lage- oder
Folgeregler insbesondere mit eigenen Mikroprozessoren ausgestattet. Die
Feininterpolation kann in einer gewünschten dichten Reihenfolge der
Bahnpunkte erfolgen.
Vorzugsweise werden die grob interpolierten Bahn- und Geschwindigkeits
daten, die auf diese Bahnpunkte bezogen sind, an die einzelnen Lageregler
übertragen, in denen die grob interpolierten Bahndaten und Geschwindig
keitsdaten zwischengespeichert werden. Die zentrale speicherprogrammier
bare Steuerung und die Prozessoren in den Folgereglern können hierbei
ohne zeitliche Unterbrechungen arbeiten, so daß eine optimale Ausnutzung
der Steurungskomponenten stattfindet.
Besonders günstig ist die Bewegung von Spritzwerkzeugen mit Bahnge
schwindigkeiten von 2 bis 4 m/min nach dem oben beschriebenen Verfah
ren. Es handelt sich dabei zweckmäßigerweise um elektrostatisch arbei
tende Spritzwerkzeuge. Bei diesen Geschwindigkeiten werden die in Form
einer Liste abgespeicherten bzw. grob interpolierten Bahndaten vorzugs
weise in zeitlichen Abständen von 100 bis 200 msec an einen Buscontroller
ausgegeben. Eine Übertragung neuer Bahnpunkte kann an den jeweiligen
Lageregler zweckmäßigerweise in zeitlichen Abständen von ca. 10 msec
erfolgen. Es hat sich gezeigt, daß man beim Arbeiten in den vorstehend
beschriebenen Bereichen mit minimalem steuerungstechnischem Aufwand
eine qualitativ hochwertige elektrosta
tische Beschichtung mit geringem Materialverbrauch erreichen wird.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn für zu beschichtende Objekte, die sich
im wesentlichen nur in der Kontur unterscheiden, vorhandene Bewegungs
programme für die zu durchlaufenden Bahnen ausgenutzt werden. Die vom
jeweiligen Spritzwerkzeug anzufahrenden, grob angegebenen Bahnpunkte
sind dabei in wenigstens einer Richtung, in denen die Objekte gleiche
Form haben, in Abhängigkeit von der Objektlänge abgespeichert, während
die Koordinaten in der anderen Richtung den unterschiedlichen Abmessun
gen der Objekte angepaßt werden. Es ist dabei nicht notwendig, für jedes
Objekt ein eigenes Bewegungsprogramm aufzustellen. Außerdem lassen sich
Symmetrieeigenschaften der Objekte insofern ausnutzen, als z. B. für die
rechten und linken Seitenflächen an die symmetrische Form angepaßte
Bahndaten verwendet werden. Hierdurch läßt sich der Rechenaufwand in
der zentralen speicherprogrammierbaren Steuerung wesentlich reduzieren.
Es kann daher eine speicherprogrammierbare Steuerung mit geringerer
Arbeitsgeschwindigkeit verwendet werden. Alternativ hierzu kann die
zentrale speicherprogrammierbare Steuerung auch noch andere Aufgaben
übernehmen.
Eine Anordnung zur Durchführung der oben beschriebenen Verfahrens
maßnahmen ist erfindungsgemäß derart ausgebildet, daß eine zentrale
speicherprogrammierbare Steuerung, in der die Bahnpunkte für von
verschiedenen Spritzwerkzeugen zurückzulegende Bahn in vorgegebenen
Abständen digital gespeichert sind und/oder durch grobe Interpolation aus
gespeicherten Bahnpunkten bestimmt werden, über einen seriellen Bus mit
Lagereglern verbunden sind, die jeweils einer Bewegungsachse mindestens
eines Spritzwerkzeugs oder einer Gruppe von Spritzwerkzeugen zugeordnet
sind und wenigstens einen Mikroprozessor oder einen Mikrorechner
enthalten, der aus den über den Bus übertragenen Bahnpunkten durch
Feininterpolation Bahnpunkte bestimmt, die als Sollwerte der Lageregelung
zugrunde gelegt werden. Der Lageregler führt eine Lage- und Geschwindig
keitsregelung durch. Hierzu ist in üblicher Weise ein Istwertgeber am
Antrieb des Spritzwerkzeugs für die jeweilige Bewegungsachse vorgesehen.
Der Istwertgeber kann als digitaler, z. B. inkrementaler Maßstab ausgebil
det sein, der die Istwerte in einer für die digitale Verarbeitung geeigneten
Form bereits dem Rechner bzw. Prozessor liefert.
Die Erfindung wird im folgenden anhand eines in einer Zeichnung darge
stellten Ausführungsbeispiels näher beschrieben, aus dem sich weitere
Einzelheiten, Merkmale und Vorteile ergeben.
Es zeigen:
Fig. 1 schematisch eine Lackierstation für Kraftfahrzeugkarosserien
in Vorderansicht;
Fig. 2 ein Blockschaltbild einer Steuerung für die Lackierstation
gem. Fig. 1;
Fig. 3 in einer Zentraleinheit der Steuerung gespeicherte oder inter
polierte Bahnpunkte als Sollwerte einer Bahn, in der ein Spritz
werkzeug mit dem Antrieb für eine Achse bewegt wird und
Fig. 4 die an einen Lageregler aus der zentralen Einheit übertrage
nen Sollwerte, aus denen durch Feininterpolation Sollwerte von
Bahnpunkten für den Antrieb einer Achse erzeugt werden.
Eine Lackierstation für die Beschichtung von Fahrzeugkarosserien 1, die
auf einem Träger 2 durch die Lackierstation transportiert werden, enthält
je zwei elektrostatisch arbeitende Spritzwerkzeuge 3, 4 bzw. 5, 6 für jede
Seite der Karosserie 1 und zwei elektrostatisch arbeitende Spritzwerkzeuge
7, 8 für die Haube, das Dach und das Heck der Fahrzeugkarosserie 1.
Die Spritzwerkzeuge 3, 4, 5, 6 sind jeweils auf Trägern 9, 10, 11, 12
befestigt, die im Raum dreidimensionale Punkte anfahren können. Die
beiden Spritzwerkzeuge 7, 8 sind auf einem gemeinsamen Träger 13
befestigt, der im Raum ebenfalls dreidimensional bewegt werden kann. Für
die Bewegung der Träger 9 bis 13 sind jeweils drei Antriebe vorgesehen,
die nicht dargestellt sind. Jeder Antrieb ist für die Bewegung in einer
Achse eines kartesischen Koordinatensystems bestimmt. Die Verschiebungs
möglichkeit der Träger 9 bis 13 in zwei Richtungen des Koordinatensystems
ist in Fig. 1 durch Pfeile 14 dargestellt. Eine Bewegungsmöglichkeit in der
dritten Richtung des Koordinatensystems ist aber in vielen Fällen ebenfalls
vorhanden. Darüber hinaus sind die Spritzwerkzeuge 9 bis 13 häufig um
eine oder mehrere Achsen schwenkbar ausgebildet.
In Fig. 2 ist eine Steuerung für die Spritzwerkzeuge 9 bis 13 im Block
schaltbild dargestellt. Die Steuerung enthält eine speicherprogrammierbare
Steuerung 15, also eine Steuerung, die einen freiprogrammierbaren
Digitalrechner aufweist, der als Mikroprozessor oder Mikrorechner
ausgebildet sein kann. Die Steuerung 15 steht über einen Bus 16 mit einer
übergeordneten Steuereinheit in Verbindung. Die in Fig. 1 dargestellte
Lackierstation stellt nämlich nur einen Teil einer Lackierstraße dar, die
weitere Bearbeitungsstationen, z. B. für die Reinigung und die Beschichtung
anderer Flächen des Innenraums der Karosserie, enthält. Durch die
übergeordnete Steuereinheit wird die Arbeitsweise der verschiedenen
Stationen der Lackierstraße koordiniert.
Die speicherprogrammierbare Steuerung 15 ist über einen seriellen Bus 18
mit Lagereglern 19, 20, 21 verbunden. Die Übertragung auf dem Bus wird
durch einen Bus-Experten 15a ausgeführt. In Fig. 2 sind nur drei derartige
Lageregler dargestellt, die den Antrieben, beispielsweise des Spritzwerk
zeugs 3, zugeordnet sind. Der Lageregler 19 enthält im Regelkreis als
Stellglied einen Servomotor 22, der den Träger 9 z. B. in Richtung der X-
Achse eines kartesischen Koordinatensystems antreibt. Im Regelkreis mit
dem Lageregler 20 ist ein Servomotor 23 vorgesehen, der den Träger 9 in
Richtung der Y-Achse des kartesischen Koordinatensystems antreibt. Im
Regelkreis des Lagereglers 21 ist ein Servomotor 24 vorhanden, der den
Träger 9 in Richtung der Z-Achse des kartesischen Koordinatensystems
antreibt. In entsprechender Weise sind die Träger 10, 11, 12 und 13 mit
Servomotoren für die Bewegung in drei Achsrichtungen verbunden. Die
Servomotoren für den Antrieb der Träger 10, 11, 12, 13 sind in Regel
kreisen mit Lagereglern auf die oben in Verbindung mit dem Träger 9
beschriebene Art angeordnet. Für manche Anwendungsfälle reichen auch
Bewegungen nur in zwei Achsrichtungen des kartesischen Koordinatensy
stems aus. In diesem Fall genügen je zwei Motoren für den Antrieb eines
Trägers. Die Lageregler 19 bis 21 enthalten digitale Rechner, z. B. jeweils
einen Mikroprozessor oder Mikrorechner mit einer Schnittstelle zum
seriellen Bus 18. Weiterhin sind in den Lagereglern jeweils Geschwindig
keitsregler mit einer Drehzahl- und Stromregelung für die elektrischen
Motore 22 bis 24 vorgesehen. Mit den Motoren 22, 23, 24 sind jeweils
Lageistwertgeber 25, 26, 27 verbunden.
Die speicherprogrammierbare Steuerung 15, im folgenden auch SPS 15
genannt, ist mit einem Geschwindigkeitsgeber 28 verbunden, der die
Transportgeschwindigkeit der Karosserie 2 mißt.
Weitere, nicht näher dargestellte Geber zeigen der SPS 15 Positionen der
Karosserie 2 an, die für den Beginn und das Ende des Beschichtungsar
beitsgangs maßgebend sind. Der Geber für die Anzeige des Beginns ist im
übrigen in einer solchen Position angeordnet, daß die Spritzwerkzeuge aus
ihren Ruhelagen bis in die Arbeitspositionen bewegt werden können, bevor
die Karosserie 2 in den Bereich der Spritzwerkzeuge 9 bis 8 gelangt.
In der SPS 15 sind die von den Spritzwerkzeugen 3 bis 8 für die Beschich
tung der Karosserie 2 zurückzulegenden Bahnen in Form von Bahnpunkten
in den jeweiligen Achsen des Koordinatensystems gespeichert. Die
Bahnpunkte sind vorzugsweise in Listen im Speicher der SPS 15 abge
legt. Die Fig. 3 zeigt mehrere Bahnpunkte 29, 30, 32, 33, 34, 35 einer in
X-Y-Richtung vom Spritzwerkzeug 3 zurückzulegenden Bahn. Die Bahn
punkte 29 bis 35 legen jeweils Beginn bzw. Ende markanter Bahnab
schnitte fest und können nicht nur in X-Richtung sondern auch in Y-
Richtung unterschiedlich weit voneinander entfernt sein. Die in Fig. 3
dargestellte X-Richtung entspricht z. B. der Förderrichtung der Karosserie
2.
Aus den beispielsweise von Hand oder von einer übergeordneten Einheit
vorgegebenen Bahnpunkten 29 bis 35 bestimmt die SPS 15 durch Grobinter
polation in X-Richtung äquidistante Bahnpunkte, deren Koordinatenwerte
als Sollwerte an den Folgeregler 22 bzw. 23 ausgegeben werden.
In Fig. 3 sind nur die von der SPS 15 zwischen den Bahnpunkten 29 und
30 zusätzlich durch Grobinterpolation nach bekannten Interpolations
verfahren berechneten Bahnpunkte 36, 37, 38 und 39 bezeichnet.
Die durch Grobinterpolation gewonnenen Bahnpunkte und die Bahnpunkte
29 bis 31 werden in Übereinstimmung mit dem Busprotokoll des seriellen
Busses 18 an die Lageregler 19, 20 übertragen. In gleicher Weise bestimmt
die SPS 15 aus vorgegebenen Bahnpunkten für die Lageregler der Spritz
werkzeuge 4 bis 8 durch Grobinterpolation weitere Bahnpunkte und
überträgt sie zeitmultiplex entsprechend dem Busprotokoll an die Fol
geregler. Die Übertragung erfolgt asynchron.
Die Lageregler übernehmen die an sie adressierten, einer Grobinterpola
tion entsprechenden Sollwerte, speichern sie ab und bilden zwischen
aufeinanderfolgenden Sollwerten einer Bahn durch Feininterpolation nach
bekannten Interpolationsverfahren weitere Sollwerte. Auf diese Weise
entlasten sie die SPS 15 vom Rechenaufwand und den Bus vor einem hohen
Datendurchsatz, wie er bei Vorgabe der für eine qualitativ hochwertige
Beschichtung bei hohen Transport- und Spritzwerkzeuggeschwindigkeiten
notwendig wäre.
Die Fig. 4 zeigt für den Lageregler 19 die grob interpolierten Sollwerte
zwischen einem durch einen Bahnpunkt S1 und einem Bahnpunkt Sn
gegebenen Bahnabschnitt. Die Bahnabschnitte S1, Sn gelten hierbei für die
X-Richtung. In Fig. 4 ist die zeitliche Erzeugung der Sollwerte S2, S3, S4,
S5, S6, S7 und S8 dargestellt. Es wird jeweils ein Sollwert S1 . . . Sn dem
Lageregler vorgegeben, der anhand des mit dem Lagegeber 25 gemessenen
Istwerts die Feininterpolation ausführt und den Träger 9 zur Verminderung
der Regelabweichung nachführt.
Der Lageregler 19 enthält einen unterlagerten Drehzahlregelkreis, dessen
Drehzahl aus dem zeitlichen Abstand von aufeinanderfolgend übertragenen
Sollwerten bestimmt wird. Über den Bus 18 werden die Sollwerte zeitlich
nacheinander übertragen. Innerhalb des Rasters können sich die durch
Grobinterpolation erhaltenen Sollwerte ändern, müssen dies aber nicht. Der
Lageregler 19 berechnet aus jeweils zwei aufeinanderfolgenden Sollwerten
eine Differenz, aus der er durch Division mit dem zeitlichen Abstand der
Sollwerte die Geschwindigkeit bzw. Drehzahl des Antriebsmotors 22
bestimmt wird. Die Feininterpolation wird nach einem bekannten Inter
polationsverfahren durchgeführt.
Für den Bus 18 werden RS-485-Schnittstellen verwendet, wobei Übertra
gungsraten bis etwa 2 MBd vorgesehen werden können. Die SPS 15 enthält
insbesondere nur einen Mikroprozessor für Steuer- und Rechen
aufgaben, z. B. einen Prozessor des Typs Intel 80486.
Die Träger 9 bis 13 mit den zugehörigen Antrieben sind jeweils vorzugs
weise für Geschwindigkeiten von 2 bis 4 m/min ausgelegt. Die grob inter
polierten Sollwerte sind auf Bahnabschnitte von etwa 1 bis 2 cm bezogen.
Es reicht für eine genaue Bahnführung der Spritzwerkzeuge aus, wenn neue
Sollwerte in Abständen von 100 bis 200 msec interpoliert und auf dem Bus
18 übertragen werden und die Zahl der Spritzwerkzeuge etwa 12-16 (30
Achsen) nicht überschreitet. Der Bus-Experte benötigt für die Übertragung
weniger als 100 bis 200 msec, z. B. nur ca. 10 msec, und überträgt daher
mehrfach synchron nacheinander die gleichen grob interpolierten Werte.
Als SPS 15 kann ein handelsübliches Automatisierungsgerät mit den oben
erwähnten Eigenschaften verwendet werden, wobei eine Speicherkapazität
von etwa 4 MB des Speichers des Automatisierungsgeräts ausreichend ist.
Mit den vorstehend erwähnten Bahngeschwindigkeiten werden bei Hüben
von 2-3 m insbesondere elektrostatisch arbeitende Spritzwerkzeuge bei
der Karosseriebeschichtung bewegt.
Die Lageregler 22 bis 24 enthalten, wie bereits erwähnt, einen Antriebs
rechner für die Feininterpolation sowie Lage- und Geschwindigkeits
regelung. Der Geschwindigkeitsregelkreis ist dem Lageregelkreis unterlagert.
Als Antriebsmotore 22, 23, 24 können Gleichstrom- oder Wechselstrom
motore verwendet werden. Der Antriebsrechner kann Überwachungs- und
Diagnoseaufgaben übernehmen und entsprechende Meldungen an die SPS 15
senden.
Zu den wesentlichen Aufgaben der SPS 15 gehört auch die Vorgabe von
Einstellwerten, die den Lackdurchfluß der Spritzwerkzeuge bestimmen.
Diese Einstellwerte ändern sich im Vergleich zu den Sollwerten wenig. Die
Lackierung wird von einer Reihe von Parametern wie Geometrie der Spritz
werkzeuge, der Spritzwerkzeugbahn und der Karosserie, der Lackdurchfluß
geschwindigkeit, der Lackdurchflußmenge pro Zeiteinheit, der Zerstäubungs-
und Hörnerluft, der elektrischen Feldstärke, der Viskosität sowie den
klimatischen Bedingungen der Lackierstation beeinflußt. Die Einstellwerte
für das Spritzwerkzeug werden für den jeweiligen Gegenstand vorab
ermittelt und gespeichert.
Claims (6)
1. Verfahren zum Steuern einer Vielzahl von Spritzwerkzeugen für die
Oberflächenbeschichtung von Fahrzeugen oder deren Teile,
dadurch gekennzeichnet,
daß mit einer speicherprogrammierbaren Steuerung zentral für die
Vielzahl von Spritzwerkzeugen die Einstellgrößen, die den Lack
durchfluß jedes Spritzwerkzeugs bestimmen, an Stellglieder für die
Spritzwerkzeuge ausgegeben werden, und daß von den Spritzwerkzeugen
anzufahrende Bahnpunkte, die mit grober Teilung gespeichert sind oder
durch Grobinterpolation aus gespeicherten Bahnpunkten gewonnen
werden, als Sollwerte an jeweils für die Spritzwerkzeuge vorgesehene
Lageregler übertragen werden, von denen weitere Bahnpunkte durch
Feininterpolation zwischen den übertragenen Bahnpunkten bestimmt und
im Lageregler mit Lageistwerten verarbeitet werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die grob interpolierten Bahnpunkte und Geschwindigkeitsdaten, die
auf die Bahnpunkte bezogen sind, an die Lageregler übertragen
werden, die unterlagerte Geschwindigkeitsregler aufweisen.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Geschwindigkeit für den Geschwindigkeitsregler jeweils aus der
Differenz aufeinanderfolgend übertragener Sollwerte und dem zeitlichen
Abstand zwischen diesen Sollwerten bestimmt wird.
4. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Spritzwerkzeuge mit Geschwindigkeit von 2 bis 4 m/min
bewegt werden und daß die grob interpolierten Werte in Bahnabständen
in einem Zeitraster von 100 bis 200 msec erzeugt werden.
5. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß die grob interpolierten Bahnpunkte an die Lageregler in zeitlichen
Abständen von 10 msec synchron übertragen werden.
6. Anordnung zur Durchführung des Verfahrens nach einem oder mehreren
der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß eine zentrale speicherprogrammierbare Steuerung (15), in der
Bahnpunkte (29, 30, 31, 32, 33, 34) für die von den verschiedenen
Spritzwerkzeugen (3, 4, 5, 6, 7, 8) zurückzulegende Bahnen in
vorgegebenen Abständen digital gespeichert sind und/oder durch
Grobinterpolation aus den gespeicherten Bahnpunkten bestimmt werden,
über einen seriellen Bus (18) mit Lagereglern (19, 20, 21) verbunden
sind, die jeweils einer Bewegungsachse mindestens eines Spritzwerk
zeugs (3, 4, 5, 6, 7, 8) oder einer Gruppe von Spritzwerkzeugen
zugeordnet sind und wenigstens einen Mikroprozessor enthalten, der
aus den auf dem Bus (18) übertragenen Bahnpunkten durch Feininter
polation Bahnpunkte bestimmt, die als Sollwerte der Lageregelung
zugrunde gelegt werden.
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE4339748A DE4339748A1 (de) | 1993-11-22 | 1993-11-22 | Verfahren und Anordnung zum Steuern einer Vielzahl von Spritzwerkzeugen für die Oberflächenbeschichtung von Fahrzeugen oder deren Teile |
| DE59408595T DE59408595D1 (de) | 1993-11-22 | 1994-11-21 | Verfahren und anordnung zum steuern einer vielzhal von spritzwerkzeugen für die oberflächenbeschichtung von fahrzeugen oder deren teile |
| US08/648,161 US5876803A (en) | 1993-11-22 | 1994-11-21 | Process and device for controlling a multiplicity of spray tools used in surface coating of vehicles or parts thereof |
| PCT/EP1994/003844 WO1995014961A1 (de) | 1993-11-22 | 1994-11-21 | Verfahren und anordnung zum steuern einer vielzhal von spritzwerkzeugen für die oberflächenbeschichtung von fahrzeugen oder deren teile |
| EP95901403A EP0730759B1 (de) | 1993-11-22 | 1994-11-21 | Verfahren und anordnung zum steuern einer vielzhal von spritzwerkzeugen für die oberflächenbeschichtung von fahrzeugen oder deren teile |
| ES95901403T ES2138179T3 (es) | 1993-11-22 | 1994-11-21 | Procedimiento y disposicion para el control de una pluralidad de herramientas de pulverizacion para el recubrimiento de superficies de vehiculos o de partes de los mismos. |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE4339748A DE4339748A1 (de) | 1993-11-22 | 1993-11-22 | Verfahren und Anordnung zum Steuern einer Vielzahl von Spritzwerkzeugen für die Oberflächenbeschichtung von Fahrzeugen oder deren Teile |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE4339748A1 true DE4339748A1 (de) | 1995-05-24 |
Family
ID=6503134
Family Applications (2)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE4339748A Withdrawn DE4339748A1 (de) | 1993-11-22 | 1993-11-22 | Verfahren und Anordnung zum Steuern einer Vielzahl von Spritzwerkzeugen für die Oberflächenbeschichtung von Fahrzeugen oder deren Teile |
| DE59408595T Expired - Lifetime DE59408595D1 (de) | 1993-11-22 | 1994-11-21 | Verfahren und anordnung zum steuern einer vielzhal von spritzwerkzeugen für die oberflächenbeschichtung von fahrzeugen oder deren teile |
Family Applications After (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE59408595T Expired - Lifetime DE59408595D1 (de) | 1993-11-22 | 1994-11-21 | Verfahren und anordnung zum steuern einer vielzhal von spritzwerkzeugen für die oberflächenbeschichtung von fahrzeugen oder deren teile |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5876803A (de) |
| EP (1) | EP0730759B1 (de) |
| DE (2) | DE4339748A1 (de) |
| ES (1) | ES2138179T3 (de) |
| WO (1) | WO1995014961A1 (de) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19637730C1 (de) * | 1996-09-16 | 1998-01-29 | Duerr Systems Gmbh | Verfahren zum automatischen Beschichten von Werkstücken |
| DE19738141A1 (de) * | 1997-09-01 | 1999-03-18 | Wagner Int | Steuersystem einer Beschichtungsanlage |
| FR2779539A1 (fr) * | 1998-06-09 | 1999-12-10 | Thomson Csf | Procede de commande en position d'un solide mu par des actionneurs selon au moins deux degres de liberte en rotation, et plate-forme mobile mettant en oeuvre un tel procede |
| DE19845657A1 (de) * | 1998-10-05 | 2000-04-27 | Daimler Chrysler Ag | Einrichtung zum dynamischen Regeln einer Anlage |
| EP1302828A2 (de) | 2001-10-15 | 2003-04-16 | Dürr Systems GmbH | Verfahren und Programmsteuersystem zur Steuerung einer Beschichtungsanlage |
| DE102004049471A1 (de) * | 2004-10-11 | 2006-04-20 | Bayerische Motoren Werke Ag | Vorrichtung zum Auftragen einer Konservierungsschicht und Verfahren zum Auftragen derselben |
Families Citing this family (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6977013B2 (en) * | 1999-09-17 | 2005-12-20 | Nordson Corporation | Powder coating system central controller |
| US6378220B1 (en) * | 2000-04-11 | 2002-04-30 | Daimlerchrysler Corporation | Measuring tool usable with a paint applicator |
| DE202004021737U1 (de) * | 2003-07-18 | 2010-08-26 | Abb As | Farbauftragssystem |
| DE102006032645B4 (de) * | 2006-07-13 | 2008-06-12 | J. Wagner Ag | Vorrichtung zur Erfassung des Profils eines mit Pulver oder Nasslack zu beschichtenden Werkstücks |
| US20140295095A1 (en) * | 2013-04-02 | 2014-10-02 | Robert Langlois | In-Line Powder Coating of Non-Conductive Profiles Produced in a Continuous Forming Process such as Pultrusion and Extrusion |
| JP6500852B2 (ja) * | 2016-07-11 | 2019-04-17 | 株式会社安川電機 | ロボットシステム、ロボットの制御方法、ロボットコントローラ |
| CN108563250B (zh) * | 2018-04-13 | 2020-12-08 | 武汉理工大学 | 一种用于对称旋转体的热喷涂机器人轨迹规划方法 |
| CN114798255A (zh) * | 2022-05-25 | 2022-07-29 | 湖南恒岳重钢钢结构工程有限公司 | 一种变直径管道内壁连续均匀喷涂方法及系统 |
| CN116128878B (zh) * | 2023-04-14 | 2023-06-23 | 中铭谷智能机器人(广东)有限公司 | 一种基于汽车钣金的智能喷涂轨迹生成方法及系统 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4101422C2 (de) * | 1990-01-19 | 1993-06-24 | Tokico Ltd., Kawasaki, Kanagawa, Jp | |
| DE4209279A1 (de) * | 1992-03-21 | 1993-09-23 | Licentia Gmbh | Verfahren und vorrichtung zum automatischen beschichten von gegenstaenden mit einer spritzvorrichtung |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1556013A (en) * | 1978-04-19 | 1979-11-14 | Carrier Drysys Ltd | Paint spraying apparatus |
| DE2945660A1 (de) * | 1979-03-21 | 1980-10-02 | Guettinger Ag | Verfahren und vorrichtung zum ermitteln der bewegungsbahn eines verfahrbaren elementes, z.b. eines werkzeuges oder eines werkstueckes |
| US4262336A (en) * | 1979-04-27 | 1981-04-14 | Pritchard Eric K | Multi-axis contouring control system |
| CA1263015C (en) * | 1985-07-31 | 1989-11-21 | Painting process for inner panel region of motorcar vehicle body and apparatus therefor | |
| JPS6245371A (ja) * | 1985-08-24 | 1987-02-27 | Toyota Motor Corp | 車両ボデ−外板の塗装方法およびその装置 |
| JPH06226B2 (ja) * | 1988-09-22 | 1994-01-05 | 本田技研工業株式会社 | 塗装方法 |
| US5372856A (en) * | 1991-06-12 | 1994-12-13 | Mazda Motor Corporation | Coating method and coating system using varying speed |
| US5427822A (en) * | 1993-05-17 | 1995-06-27 | General Motors Corporation | Method and apparatus for coating vehicle panels |
-
1993
- 1993-11-22 DE DE4339748A patent/DE4339748A1/de not_active Withdrawn
-
1994
- 1994-11-21 EP EP95901403A patent/EP0730759B1/de not_active Expired - Lifetime
- 1994-11-21 WO PCT/EP1994/003844 patent/WO1995014961A1/de not_active Ceased
- 1994-11-21 US US08/648,161 patent/US5876803A/en not_active Expired - Lifetime
- 1994-11-21 DE DE59408595T patent/DE59408595D1/de not_active Expired - Lifetime
- 1994-11-21 ES ES95901403T patent/ES2138179T3/es not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4101422C2 (de) * | 1990-01-19 | 1993-06-24 | Tokico Ltd., Kawasaki, Kanagawa, Jp | |
| DE4209279A1 (de) * | 1992-03-21 | 1993-09-23 | Licentia Gmbh | Verfahren und vorrichtung zum automatischen beschichten von gegenstaenden mit einer spritzvorrichtung |
Non-Patent Citations (3)
| Title |
|---|
| G. Spur et al: "Sensorgeführte Bahnsteuerung für Industrieroboter", in: "Beiträge zur Weiterentwicklung der Automatisierungstechnik", G. Spur et al (Herausgeber), München 1983 * |
| G. Stute, W. Swoboda: "Digitale Lageregelung ...",in: Beiträge zur Weiterentwicklung der Automatisierungstechnik, G. Spur et al (Herausgeber), München 1983 * |
| W. Pietsch, P. Paulsen: "Roboter für die Automobillakierung", JOT (1991), Heft 9, S. 44-48 * |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19637730C1 (de) * | 1996-09-16 | 1998-01-29 | Duerr Systems Gmbh | Verfahren zum automatischen Beschichten von Werkstücken |
| EP0829788A3 (de) * | 1996-09-16 | 1999-11-03 | Dürr Systems GmbH | Verfahren zum automatischen Beschichten von Werkstücken wie z.B. Kraftfahrzeugkarossen |
| DE19738141A1 (de) * | 1997-09-01 | 1999-03-18 | Wagner Int | Steuersystem einer Beschichtungsanlage |
| US6059884A (en) * | 1997-09-01 | 2000-05-09 | Mirror & Pictures Vermarktungs Und Handels Gmbh | Control system of a coating apparatus |
| DE19738141C2 (de) * | 1997-09-01 | 2003-06-05 | Wagner Int | Steuersystem einer Beschichtungsanlage mit einer LON-Busstruktur |
| FR2779539A1 (fr) * | 1998-06-09 | 1999-12-10 | Thomson Csf | Procede de commande en position d'un solide mu par des actionneurs selon au moins deux degres de liberte en rotation, et plate-forme mobile mettant en oeuvre un tel procede |
| EP0963817A1 (de) * | 1998-06-09 | 1999-12-15 | Thomson-Csf | Verfahren zur Lagesteuerung eines mobilen Körpers, der durch Aktoren in mindestens zwei Rotationsfreiheitsgraden bewegt wird und mobile Platform zur Verwendung eines solches Verfahrens |
| DE19845657A1 (de) * | 1998-10-05 | 2000-04-27 | Daimler Chrysler Ag | Einrichtung zum dynamischen Regeln einer Anlage |
| EP1302828A2 (de) | 2001-10-15 | 2003-04-16 | Dürr Systems GmbH | Verfahren und Programmsteuersystem zur Steuerung einer Beschichtungsanlage |
| DE102004049471A1 (de) * | 2004-10-11 | 2006-04-20 | Bayerische Motoren Werke Ag | Vorrichtung zum Auftragen einer Konservierungsschicht und Verfahren zum Auftragen derselben |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0730759B1 (de) | 1999-08-04 |
| US5876803A (en) | 1999-03-02 |
| ES2138179T3 (es) | 2000-01-01 |
| DE59408595D1 (de) | 1999-09-09 |
| WO1995014961A1 (de) | 1995-06-01 |
| EP0730759A1 (de) | 1996-09-11 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP0730759B1 (de) | Verfahren und anordnung zum steuern einer vielzhal von spritzwerkzeugen für die oberflächenbeschichtung von fahrzeugen oder deren teile | |
| DE4209279C2 (de) | Verfahren und Vorrichtung zum automatischen Beschichten von Gegenständen | |
| EP1424613B1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zum Bearbeiten eines Werkstücks | |
| DE3430114C2 (de) | Vorrichtung zum Aufbauen eines Werkstücks durch Auftragschweißen | |
| EP3953113B1 (de) | Beschichtungsverfahren und entsprechende beschichtungsanlage | |
| DE102011108282B4 (de) | Numerische Steuerung für eine Mehrachsenmaschine zum Bearbeiten einer geneigten Bearbeitungsebene | |
| EP3509802B1 (de) | Optimierungsverfahren für einen beschichtungsroboter und entsprechende beschichtungsanlage | |
| DE102015202616A1 (de) | Verfahren zum Bearbeiten der Oberfläche eines dreidimensionalen Objekts | |
| EP1591209A2 (de) | Verfahren zum Steuern einer Maschine, insbesondere eines Industrieroboters | |
| EP0249171B1 (de) | Verfahren zur Programmsteuerung insbesondere eines Industrieroboters für die selbsttätige Beschichtung von Werkstücken | |
| EP0530401B1 (de) | Verfahren zum Auslösen von positionsbezogenen Schaltvorgängen während eines von einem Roboter oder einer Werkzeugmaschine ausgeführten Bearbeitungsvorganges | |
| WO2018041603A1 (de) | Bearbeitungsmaschine mit mehreren bearbeitungsstationen zum bearbeiten von körpern | |
| WO1994007191A1 (de) | Verfahren zur eingabe und anzeige der einstellungsparameter einer vorrichtung zum beschichten von gegenständen | |
| EP2021887B1 (de) | Verfahren zum steuern einer schleifmaschine und numerisch gesteuerte schleifmaschine | |
| EP0449039A1 (de) | Verfahren zur Steuerung von Positioniersystemen | |
| EP0829788A2 (de) | Verfahren zum automatischen Beschichten von Werkstücken wie z.B. Kraftfahrzeugkarossen | |
| DE102015109708B3 (de) | Verfahren zur Steuerung des Bewegungsablaufs einer motorisch angetriebenen Maschinen- oder Werkzeugkomponente | |
| DE19904422A1 (de) | Bewegungssteuerung eines Roboters | |
| DE19827155A1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zum Bearbeiten von Bauteilen | |
| DE102014011199A1 (de) | Verfahren zur spanabhebenden Fertigung von Vertiefungen in Werkstücken sowie Vorrichtung hierzu | |
| DE102017214073A1 (de) | Bearbeitungsmaschine mit mehreren Bearbeitungsstationen zum Bearbeiten von Körpern | |
| DE102016217376B4 (de) | Bearbeitungsmaschine mit mehreren Bearbeitungsstationen zum Bearbeiten von Körpern | |
| DE3148078C2 (de) | ||
| EP4625076A1 (de) | Steuereinrichtung sowie verfahren zum exakten wiederholen von bewegungen mit geänderter geschwindigkeit | |
| WO2025180761A1 (de) | Bahnplanungsverfahren für eine beschichtungsanlage und entsprechende bahnplanungsanlage |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
| 8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: AEG ANLAGEN- UND AUTOMATISIERUNGSTECHNIK GMBH, 605 |
|
| 8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: CEGELEC AEG ANLAGEN- UND AUTOMATISIERUNGSTECHNIK G |
|
| 8130 | Withdrawal |